存储装置、存储器装置、半导体系统及存储器系统的操作方法转让专利

申请号 : CN202010913947.7

文献号 : CN112825253A

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 权赞根

申请人 : 爱思开海力士有限公司

摘要 :

存储装置、存储器装置、半导体系统及存储器系统的操作方法。本公开涉及一种包括半导体装置和控制器的半导体系统。半导体装置输出与其内部温度对应的温度代码。控制器基于温度代码来控制半导体装置在具有不同温度测量时段的至少两个温度测量模式当中设定温度测量模式并在所设定的温度测量模式下测量内部温度。

权利要求 :

1.一种半导体系统,该半导体系统包括:半导体装置,该半导体装置输出与其内部温度对应的温度代码;以及控制器,该控制器基于所述温度代码来控制所述半导体装置在具有不同温度测量时段的至少两个温度测量模式当中设定温度测量模式并在所设定的温度测量模式下测量所述内部温度。

2.根据权利要求1所述的半导体系统,其中,所述控制器包括:命令发生器,该命令发生器生成用于控制所述半导体装置测量所述内部温度的温度测量命令;以及

模式设定组件,该模式设定组件从所述半导体装置接收所述温度代码并根据所述温度代码来控制所述命令发生器的操作。

3.根据权利要求2所述的半导体系统,其中,所述模式设定组件包括:阈值存储装置,该阈值存储装置存储阈值;以及比较器,该比较器将所述阈值与所述温度代码进行比较以输出指示所述温度代码是否小于所述阈值的信号。

4.根据权利要求1所述的半导体系统,其中,所述半导体装置包括:温度传感器,该温度传感器测量所述内部温度并生成与所述内部温度对应的至少一个脉冲;

脉冲计数器,该脉冲计数器对所述至少一个脉冲进行计数以生成并输出脉冲信息;以及

温度代码发生器,该温度代码发生器从所述控制器接收指示所设定的温度测量模式的温度测量命令,并且响应于所述温度测量命令来基于所述脉冲信息生成所述温度代码。

5.根据权利要求4所述的半导体系统,其中,所述半导体装置还包括模式寄存器,该模式寄存器存储与所述温度测量命令对应的值。

6.根据权利要求5所述的半导体系统,其中,所述半导体装置还包括第一温度代码表和第二温度代码表,并且其中,所述温度代码发生器根据所述脉冲信息和存储在所述模式寄存器中的所述值来通过参考所述第一温度代码表或所述第二温度代码表生成所述温度代码。

7.根据权利要求6所述的半导体系统,其中,所述第一温度代码表或所述第二温度代码表包括与所述脉冲信息对应的至少一个温度代码。

8.根据权利要求5所述的半导体系统,其中,所述脉冲信息包括从所述脉冲计数器输出的脉冲的数量。

9.根据权利要求5所述的半导体系统,其中,所述脉冲信息包括从所述脉冲计数器输出的脉冲的宽度。

10.根据权利要求1所述的半导体系统,其中,所述至少两个温度测量模式包括短模式和长模式,并且其中,所述短模式的所述温度测量时段的长度比所述长模式的所述温度测量时段的长度短。

11.根据权利要求10所述的半导体系统,其中,所述短模式被设定为利用比所述长模式的比特数少的比特数来表示所述温度代码。

12.根据权利要求10所述的半导体系统,其中,所述控制器控制所述半导体装置在比设定所述长模式的温度低的温度下设定所述短模式。

13.根据权利要求10所述的半导体系统,其中,所述控制器控制所述半导体装置在第一温度范围中设定所述短模式并且在第二温度范围中设定所述长模式,并且其中,所述第一温度范围低于所述第二温度范围。

14.一种存储装置,该存储装置包括:存储器装置,该存储器装置包括存储数据的存储器单元,并且对所述存储器单元执行操作;以及

存储控制器,该存储控制器控制执行所述操作的第一时段的长度以及执行测量所述存储器装置的内部温度的温度测量操作的第二时段的长度。

15.根据权利要求14所述的存储装置,其中,所述存储器装置包括温度测量器,该温度测量器在短模式或长模式下执行所述温度测量操作,

其中,所述短模式和所述长模式中的每一个包括所述第一时段和所述第二时段,并且其中,在所述短模式下所述第二时段的长度比在所述长模式下所述第二时段的长度短。

16.根据权利要求14所述的存储装置,其中,所述操作包括编程操作、读操作和擦除操作中的至少一个。

17.根据权利要求14所述的存储装置,其中,所述操作包括所述数据的输入/输出操作和刷新操作中的至少一个。

18.根据权利要求15所述的存储装置,其中,当作为执行所述温度测量操作的结果而生成的温度代码小于阈值时,所述温度测量器在所述短模式下执行测量。

19.根据权利要求18所述的存储装置,其中,所述温度代码包括与所述内部温度对应的值。

20.根据权利要求15所述的存储装置,其中,在比所述温度测量器在所述长模式下执行所述温度测量操作的温度低的温度下,所述温度测量器在所述短模式下执行所述温度测量操作。

21.一种存储器装置,该存储器装置包括:存储器单元阵列;以及

温度传感器,该温度传感器测量所述存储器单元阵列的内部温度并生成与所述内部温度对应的至少一个脉冲;

脉冲计数器,该脉冲计数器评估所述脉冲并输出与所述脉冲对应的脉冲信息;

温度代码发生器,该温度代码发生器生成与所述脉冲信息对应的温度代码;以及模式寄存器,该模式寄存器指示所述温度传感器的操作模式,其中,所述操作模式包括所述脉冲计数器的操作时间相对短的短模式以及所述脉冲计数器的操作时间相对长的长模式,并且其中,所述脉冲计数器对所述至少一个脉冲进行计数或者测量所述脉冲的宽度。

22.根据权利要求21所述的存储器装置,其中,当所述内部温度相对低时,所述温度传感器在所述短模式下操作,并且当所述内部温度相对高时,所述温度传感器在所述长模式下操作。

23.一种包括控制器和存储器装置的存储器系统的操作方法,该操作方法包括以下步骤:

由所述存储器装置向所述控制器提供所述存储器装置的当前温度的信息;以及由所述控制器控制所述存储器装置基于所述当前温度来以多个不同分辨率之一感测所述存储器装置的后续温度达多个不同持续时间当中的特定持续时间。

说明书 :

存储装置、存储器装置、半导体系统及存储器系统的操作方法

技术领域

[0001] 本公开涉及电子装置,更具体地,涉及一种存储器装置及其操作方法。

背景技术

[0002] 存储装置存储数据。存储装置包括存储数据的存储器装置以及控制存储器装置的存储控制器。存储器装置使用诸如硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)或磷化铟(InP)的半导体
来实现。存储器装置可以是易失性存储器装置或非易失性存储器装置。
[0003] 在易失性存储器装置中,当电源被切断时丢失所存储的数据。易失性存储器装置包括静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)等。
[0004] 即使电源被切断,非易失性存储器装置也维持所存储的数据。非易失性存储器装置包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM
(EEPROM)、闪存、相变RAM(PRAM)、磁RAM(MRAM)、电阻RAM(RRAM)、铁电RAM(FRAM)等。闪存可
为NOR型或NAND型。
[0005] 存储器装置可包括当读取的数据中发生错误时恢复数据的奇偶校验位。

发明内容

[0006] 本公开的实施方式提供一种包括存储器装置和存储控制器的存储装置及其操作方法,该存储器装置包括在不同模式下操作的温度传感器。
[0007] 根据本公开的实施方式的半导体系统包括:半导体装置,其输出与其内部温度对应的温度代码;以及控制器,其基于温度代码来控制半导体装置在具有不同温度测量时段
的至少两个温度测量模式当中设定温度测量模式并在所设定的温度测量模式下测量内部
温度。
[0008] 根据本公开的实施方式的存储装置包括:存储器装置,其包括存储数据的存储器单元并对存储器单元执行操作;以及存储控制器,其控制执行所述操作的第一时段的长度
以及执行测量存储器装置的内部温度的温度测量操作的第二时段的长度。
[0009] 根据本公开的实施方式的存储器装置包括:存储器单元阵列;以及温度传感器,其测量存储器单元阵列的内部温度并生成与内部温度对应的至少一个脉冲;脉冲计数器,其
评估脉冲并输出与其对应的脉冲信息;温度代码发生器,其生成与脉冲信息对应的温度代
码;以及模式寄存器,其指示温度传感器的操作模式。操作模式包括脉冲计数器的操作时间
相对短的短模式以及脉冲计数器的操作时间相对长的长模式,并且脉冲计数器对所述至少
一个脉冲进行计数或测量脉冲的宽度。
[0010] 根据本公开的实施方式的包括控制器和存储器装置的存储器系统的操作方法包括以下步骤:由存储器装置向控制器提供存储器装置的当前温度的信息;以及由控制器控
制存储器装置基于当前温度以多个不同分辨率之一感测存储器装置的后续温度达多个不
同持续时间当中的特定持续时间。
[0011] 根据本技术的实施方式,提供了一种包括存储器装置和存储控制器的存储装置及其操作方法,该存储器装置包括在不同模式下操作的温度传感器。

附图说明

[0012] 图1是示出根据本公开的实施方式的存储装置的框图。
[0013] 图2是详细示出根据本公开的实施方式的操作温度传感器控制器和温度测量器的方法的图。
[0014] 图3是详细描述根据本公开的实施方式的操作的短模式和长模式的图。
[0015] 图4是详细示出存储器装置中的温度测量器的框图。
[0016] 图5A和图5B是分别示出在短模式和长模式下温度测量器的温度测量时段的图。
[0017] 图6是示出参照图2描述的模式设定组件的配置的框图。
[0018] 图7是示出温度代码表的图。
[0019] 图8是示出温度测量器的另一实施方式的框图。
[0020] 图9A和图9B是示出参照图8描述的脉冲的波形的图。
[0021] 图10是描述根据本公开的实施方式的存储控制器的操作方法的流程图。
[0022] 图11是描述根据本公开的实施方式的存储器装置的操作方法的流程图。
[0023] 图12是描述根据本公开的实施方式的存储器装置的图。
[0024] 图13是示出图1的存储控制器的另一实施方式的图。
[0025] 图14是示出根据本公开的实施方式的应用了包括存储器装置的存储装置的存储卡系统的框图。
[0026] 图15是示出根据本公开的实施方式的应用了包括存储器装置的存储装置的固态驱动器(SSD)系统的框图。
[0027] 图16是示出根据本公开的实施方式的应用了包括存储器装置的存储装置的用户系统的框图。

具体实施方式

[0028] 以下参照附图的描述旨在示出和描述本发明的各种实施方式。然而,本发明可按其它形式具体实现,其可以是所公开的任何实施方式的变型。因此,本发明不限于所公开的
任何实施方式或任何具体细节或受其限制。
[0029] 贯穿说明书,对“实施方式”、“另一实施方式”等的引用未必仅指一个实施方式,对任何这种短语的不同引用未必指相同的实施方式。另外,当在本文中使用时,诸如“包括”、
“包含”等的开放式转折词除了所述那些之外不排除一个或更多个元件或操作的存在或添
加。类似地,除非上下文清楚地指示旨在仅一个,否则不定冠词(即,“一个”或“一种”)的使
用旨在意指一个或更多个。
[0030] 以下,参照附图描述本公开的实施方式以使得本领域技术人员能够制造和使用本发明。
[0031] 图1是示出根据本公开的实施方式的存储装置的框图。
[0032] 参照图1,存储装置50可包括存储器装置100以及控制存储器装置的操作的存储控制器200。
[0033] 存储装置50可在主机300(例如,蜂窝电话、智能电话、MP3播放器、膝上型计算机、台式计算机、游戏机、TV、平板PC或车载信息娱乐系统)的控制下存储数据。
[0034] 根据作为与主机300的通信方法的主机接口,存储装置50可被配置成各种类型的存储装置中的任一种。例如,存储装置50可被配置成SSD、MMC、eMMC、RS-MMC和micro-MMC形
式的多媒体卡、SD、mini-SD和micro-SD形式的安全数字卡、通用串行总线(USB)存储装置、
通用闪存(UFS)装置、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡型存储装置、外围组件互连
(PCI)卡型存储装置、高速PCI(PCI-E)卡型存储装置、紧凑闪存(CF)卡、智能媒体卡和/或记
忆棒。
[0035] 存储装置50可被制造成各种类型的封装中的任一种。例如,存储装置50可被制造成堆叠式封装(POP)、系统封装(SIP)、系统芯片(SOC)、多芯片封装(MCP)、板上芯片(COB)、
晶圆级制造封装(WFP)和/或晶圆级层叠封装(WSP)。
[0036] 存储器装置100可存储数据。存储器装置100在存储控制器200的控制下操作。存储器装置100可包括存储器单元阵列,存储器单元阵列包括存储数据的多个存储器单元。
[0037] 各个存储器单元可被配置成存储一个数据比特的单级单元(SLC)、存储两个数据比特的多级单元(MLC)、存储三个数据比特的三级单元(TLC)或者存储四个数据比特的四级
单元(QLC)。
[0038] 存储器单元阵列可包括多个存储块。各个存储块可包括多个存储器单元。一个存储块可包括多个页。在实施方式中,页可以是用于将数据存储在存储器装置100中或者读取
存储在存储器装置100中的数据的单位。存储块可以是用于擦除数据的单位。
[0039] 在实施方式中,存储器装置100可以是双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDR SDRAM)、低功率双倍数据速率4(LPDDR4)SDRAM、图形双倍数据速率(GDDR)SDRAM、低功
率DDR(LPDDR)、Rambus动态随机存取存储器(RDRAM)、NAND闪存、垂直NAND闪存、NOR闪存装
置、电阻随机存取存储器(RRAM)、相变存储器(PRAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、铁电随
机存取存储器(FRAM)、自旋转移矩随机存取存储器(STT-RAM)等。作为示例,在存储器装置
100是NAND闪存或动态随机存取存储器(动态RAM)的上下文中描述本发明。
[0040] 存储器装置100可以是NAND闪存。存储器装置100可从存储控制器200接收命令和地址。存储器装置100被配置为访问存储器单元阵列的通过所接收的地址选择的区域。访问
所选区域意指对所选区域执行与所接收的命令对应的操作。例如,存储器装置100可执行写
操作(编程操作)、读操作和擦除操作。在编程操作期间,存储器装置100可将数据编程到通
过地址选择的区域。在读操作期间,存储器装置100可从通过地址选择的区域读取数据。在
擦除操作期间,存储器装置100可擦除存储在通过地址选择的区域中的数据。
[0041] 在另一实施方式中,存储器装置100可以是动态随机存取存储器(动态RAM)。存储器装置100可从存储控制器200接收命令和地址。存储器装置100被配置为访问通过所接收
的存储器单元阵列的地址选择的区域。访问所选区域意指对所选区域执行与接收的命令对
应的操作。例如,存储器装置100可执行数据输入/输出操作或刷新操作。数据输入/输出操
作可以是存储器装置100接收数据以将数据存储在通过地址选择的区域中或者输出和读取
所存储的数据的操作。刷新操作可以是存储器装置100保持所存储的数据的操作。
[0042] 存储器装置100可包括存储器单元。存储器装置100可响应于存储控制器200的控制而对存储器单元执行操作。对存储器单元的操作可包括编程操作、读操作和/或擦除操
作。在另一实施方式中,存储器单元的操作可包括数据输入/输出操作和/或刷新操作。
[0043] 存储控制器200控制存储装置50的总体操作。
[0044] 当电力被施加到存储装置50时,存储控制器200可执行固件(FW)。固件FW可包括:主机接口层HIL,其接收从主机300输入的请求或向主机300输出响应;闪存转换层(FTL),其
管理主机300的接口与存储器装置100的接口之间的操作;以及闪存接口层(FIL),其向存储
器装置100提供命令或从存储器装置100接收响应。
[0045] 在实施方式中,存储控制器200可从主机300接收数据和逻辑地址(LA),并且可将逻辑块地址转换为物理地址(PA),该物理地址(PA)指示要存储存储器装置100中的数据的
存储器单元的地址。LA可以是逻辑块地址(LBA),PA可以是物理块地址(PBA)。
[0046] 存储控制器200可根据主机300的请求控制存储器装置100执行编程操作、读操作或擦除操作。在编程操作期间,存储控制器200可向存储器装置100提供编程命令、PBA和数
据。在读操作期间,存储控制器200可向存储器装置100提供读命令和PBA。在擦除操作期间,
存储控制器200可向存储器装置100提供擦除命令和PBA。
[0047] 在实施方式中,即使在没有来自主机300的请求的情况下,存储控制器200也可自行控制存储器装置100执行编程操作、读操作或擦除操作。例如,存储控制器200可控制存储
器装置100执行用于执行诸如损耗平衡、垃圾收集或读回收的后台操作的编程操作、读操作
或擦除操作。
[0048] 在实施方式中,存储控制器200可包括温度传感器控制器210。存储器装置100可包括温度测量器140。温度传感器控制器210可控制存储器装置100中的温度测量器140的操
作。
[0049] 随着存储器装置100执行一个或更多个操作(统称为操作),存储器装置100的内部温度可改变。内部温度可对应于存储器装置100中或存储器装置100上的温度。在实施方式
中,内部温度可对应于存储器单元阵列的温度。随着存储器装置100执行更多操作,存储器
装置100的内部温度可增高。当存储器装置100的内部温度变得过高时,存储器装置100劣化
的可能性增加。即,由于存储器装置100的操作将失败的可能性增加,所以存储器装置100的
性能可能劣化。因此,当内部温度变得过高时,存储控制器200可测量存储器装置100的温度
并限制存储器装置100的操作的执行以降低存储器装置100的内部温度。限制存储器装置
100的操作的温度可以是节流温度。当存储器装置100的内部温度大于节流温度时,存储控
制器200可限制存储器装置100的操作的执行。因此,存储器装置100的内部温度可降低。
[0050] 在实施方式中,存储控制器200可基于阈值来不同地控制温度测量器140的操作时间。阈值可意指阈值温度。由于根据所测量的温度而不同地控制温度测量器140的操作时
间,所以存储器装置100的操作性能可改进。详细地,在温度测量器140测量温度时,可不执
行存储器装置100的操作。由于包括在温度测量器140中的温度传感器需要高精度,所以在
测量内部温度时可不执行存储器装置100的操作。在温度传感器感测温度时这样做可能导
致存储器装置100的操作异常地执行。因此,在测量内部温度时,操作可停止以增加存储器
装置100的可靠性。
[0051] 在实施方式中,可根据存储器装置100的温度不同地控制温度测量器140测量的温度的精度或分辨率。即,在相对低的温度下,温度测量器140表示的温度的精度或分辨率可
被控制为相对低。另一方面,在相对高的温度下,温度的精度或分辨率可被控制为相对高。
存储器装置100的内部温度可以是模拟值。温度可被表示为从模拟值转换而来的数字值。精
度或分辨率可指示由温度测量器140生成的温度代码的步长。以更高的分辨率表示的温度
代码可更精确地表示所测量的存储器装置100的温度。例如,当精度或分辨率低时,实际内
部温度为5℃的情况可由0表示,实际内部温度为10℃的情况可由1表示。另一方面,当精度
或分辨率高时,实际内部温度为5℃的情况可由00表示,实际内部温度为10℃的情况可由11
表示。另外,当精度或分辨率高时,5℃和10℃之间的温度也可使用00和11之间的01和10来
表示。即,随着输出温度代码的比特数增加,精度或分辨率增加。随着精度或分辨率增加,由
温度代码指示的温度更准确地表示实际温度。即,高精度温度代码与实际温度之间的差异
可减小。因此,随着输出温度代码的比特数增加,实际内部温度与温度代码所指示的温度之
间的差异可减小,并且温度代码所指示的温度可更接近实际内部温度。随着精度或分辨率
增加,可更精确地确定是否达到节流温度。
[0052] 在较低温度下,存储器装置100的编程操作、读操作或擦除操作的性能劣化的可能性可较低。根据实施方式,温度测量器140的操作时间可被控制为较短,从而改进存储器装
置100的操作性能。即,由于温度测量器140测量温度的时间相对短,所以存储器装置100的
操作停止的时间可缩短。在较低温度下,存储器装置100的操作的性能可改进。在较低温度
下设定的温度测量器140的操作模式可被定义为短模式。
[0053] 另一方面,在较高温度下,存储器装置100的操作的性能劣化的可能性可较高。根据实施方式,温度测量器140的操作时间被控制为较长,以更精确地测量存储器装置100的
温度。即,由于温度测量器140测量温度的时间相对长,所以可更精确地测量存储器装置100
的温度。当存储器装置100的内部温度达到节流温度时,存储器装置100的性能受到限制,因
此内部温度是否达到节流温度可重要。根据实施方式,由于温度测量器140在相对高的温度
下更精确地测量温度,所以可更精确地确定内部温度是否达到节流温度。在较高温度下设
定的温度测量器140的操作模式可被定义为长模式。
[0054] 主机300可使用诸如通用串行总线(USB)、串行AT附件(SATA)、串行附接SCSI(SAS)、高速芯片间(HSIC)、小型计算机系统接口(SCSI)、外围组件互连(PCI)、高速PCI
(PCIe)、高速非易失性存储器(NVMe)、通用闪存(UFS)、安全数字(SD)、多媒体卡(MMC)、嵌入
式MMC(eMMC)、双列直插存储器模块(DIMM)、注册DIMM(RDIMM)和/或负载减少DIMM(LRDIMM)
的各种通信方法中的至少一种来与存储装置50通信。
[0055] 图2是详细示出根据本公开的实施方式的温度传感器控制器和温度测量器的操作方法的图。
[0056] 参照图2,存储控制器200可包括温度传感器控制器210。存储器装置100可包括温度测量器140。温度传感器控制器210可包括命令发生器211和模式设定组件212。
[0057] 命令发生器211可生成要提供给存储器装置100的温度测量命令。可通过温度测量命令来控制温度测量器140测量温度的操作。例如,可根据温度测量命令来控制温度测量器
140测量温度所需的时间。另选地,可根据温度测量命令不同地控制温度测量器140执行测
量内部温度的操作的温度测量时段。温度测量命令可包括短模式命令(Short Mode 
Command)或长模式命令(Long Mode Command)。当温度测量命令被输入到存储器装置100
时,存储器装置100中的温度测量器140可测量存储器装置100的温度。模式设定组件212可
接收从温度测量器140输出的温度代码。温度代码可指示由温度测量器140测量的存储器装
置100的温度。在实施方式中,当温度代码小于阈值时,温度测量器140的温度测量时段可被
控制为相对短。在另一示例中,当温度代码大于或等于阈值时,温度测量器140的温度测量
时段可被控制为相对长。
[0058] 例如,假设操作模式是长模式。存储控制器200可向存储器装置100提供编程命令、读命令或擦除命令,并且存储器装置100可执行编程操作、读操作或擦除操作达1秒(s)。此
后,当存储控制器200向存储器装置100提供温度测量命令时,温度测量器140可测量存储器
装置100的温度达500微秒(us)。此后,存储器装置100可根据存储控制器200的编程命令、读
命令或擦除命令执行与编程命令、读命令或擦除命令对应的操作达1秒(s)。为了防止存储
器装置100的性能劣化,需要连续地检查内部温度。因此,可重复地执行诸如存储器装置100
的编程操作、读操作或擦除操作和存储器装置100的温度测量操作的操作。上述温度测量时
段仅是用于理解的示例。可使用其它合适的温度测量时段。
[0059] 另一方面,假设操作模式是短模式。当存储控制器200向存储器装置100提供温度测量命令时,温度测量器140可测量存储器装置100的温度达250微秒(us),这比长模式下
短。在短模式和长模式下温度测量器140的温度测量时段之差可为250微秒(us)。因此,在短
模式下,在相差的250微秒(us)内可执行存储器装置100的编程操作、读操作或擦除操作。因
此,在短模式下,由于存储器装置100可执行编程操作、读操作或擦除操作达更长时间,所以
存储器装置100的操作性能可改进。类似于长模式,需要连续地检查内部温度以防止存储器
装置100的性能劣化。因此,以上述方式,响应于存储控制器200的命令,可重复地执行诸如
存储器装置100的编程操作、读操作或擦除操作和存储器装置100的温度测量操作的操作。
上述温度测量时段仅是用于理解的示例。可使用其它合适的温度测量时段。
[0060] 温度传感器控制器210的操作的细节如下。从存储器装置100输出的温度代码可被输入到模式设定组件212,模式设定组件212可将温度代码与阈值进行比较。在实施方式中,
温度代码可指示由温度测量器140测量的温度。根据温度代码与阈值比较的结果,模式设定
组件212可控制命令发生器211生成温度测量命令以指示温度测量器140要在短模式或长模
式下操作。例如,当温度代码小于阈值时,模式设定组件212可输出短模式设定信号(Set_
short)。在另一示例中,当输入温度代码大于或等于阈值时,模式设定组件212可输出长模
式设定信号(Set_long)。在实施方式中,命令发生器211可接收短模式设定信号并生成与之
对应的短模式命令(Short Mode Command)。另一方面,命令发生器211可接收长模式设定信
号并生成与之对应的长模式命令(Long Mode Command)。
[0061] 当短模式命令被输入到存储器装置100时,温度测量器140可响应于短模式命令而操作。具体地,响应于短模式命令,温度测量器140的温度测量时段可相对于长模式命令所
指示的温度测量时段较短。由于温度测量器140在短模式下操作较短时间,所以可生成精度
或分辨率相对低的温度代码。例如,温度代码的比特数可相对小。即,由于存储器装置100的
内部温度相对低,所以温度测量器140的温度测量时段所需的时间可减少,相反,在存储器
装置100的编程操作、读操作或擦除操作中使用的时间可增加。存储器装置100的编程操作、
读操作或擦除操作的性能可改进。
[0062] 当长模式命令被输入到存储器装置100时,温度测量器140可响应于长模式命令而操作。具体地,响应于长模式命令,温度测量器140的温度测量时段可变得相对更长(与短模
式下的温度测量时段相比)。由于温度测量器140操作更长时间,所以可生成精度或分辨率
相对高的温度代码。例如,温度代码的比特数可相对大。即,由于存储器装置100的内部温度
相对高,所以温度测量器140的温度测量时段所需的时间可增加,结果,在存储器装置100的
编程操作、读操作或擦除操作中使用的时间可减少。由于温度测量器140的操作时间增加,
所以可更精确地测量存储器装置100的内部温度。随着精确地测量内部温度,可更精确地测
量是否达到节流温度。
[0063] 图3是描述根据本公开的实施方式的短操作模式和长操作模式的图。
[0064] 参照图3,随着存储器装置执行编程操作、读操作或擦除操作,存储器装置的内部温度可在由最小温度(Min)和最大温度(Max)限定的范围内改变。存储器装置的节流温度可
低于最大温度并且高于阈值。根据实施方式的阈值可低于节流温度并且高于最小温度。阈
值可以是存储器装置中的温度测量器140的操作模式切换的温度。另选地,阈值可以是用于
确定包括在存储器装置中的温度测量器140的操作模式的基准温度。
[0065] 当存储器装置的内部温度达到节流温度时,存储控制器可限制存储器装置的操作,这可导致存储器装置的内部温度降低。
[0066] 具体地,描述存储器装置的内部温度是相对低的温度的情况。在实施方式中,响应于感测到存储器装置的内部温度低于阈值,存储器装置中的温度测量器140可在短模式下
操作。另选地,当存储器装置的内部温度的变化率较小时,温度测量器140可在短模式下操
作。另一方面,响应于感测到存储器装置的内部温度高于阈值,存储器装置中的温度测量器
140可在长模式下操作。另选地,当存储器装置的内部温度的变化率较大时,温度测量器140
可在长模式下操作。
[0067] 在短模式下,温度测量器140可测量存储器装置的内部温度达相对短的时间。因此,存储器装置的编程操作、读操作或擦除操作可停止达相对短的时间。因此,分配给存储
器装置的编程操作、读操作或擦除操作的时间可增加。由于测量存储器装置的内部温度达
相对短的时间,所以表示存储器装置的内部温度的温度代码的精度或分辨率可降低。然而,
在与长模式相比远低于节流温度的温度下启用短模式。因此,根据实施方式,可以温度代码
的精度或分辨率为代价增加存储器装置的操作效率。
[0068] 在长模式下,温度测量器140可测量存储器装置的内部温度达相对长的时间。因此,存储器装置的编程操作、读操作或擦除操作可停止相对长的时间。由于测量存储器装置
的内部温度达较长时间,所以表示存储器装置的内部温度的温度代码的精度或分辨率可增
加。在与短模式相比接近节流温度的较高温度下启用长模式。因此,根据实施方式,由于指
示存储器装置的内部温度的温度代码的精度或分辨率增加,所以可精确地感测达到节流温
度的温度。
[0069] 图4是详细描述存储器装置中的温度测量器140的框图。
[0070] 参照图4,温度测量器140可包括模式寄存器141、温度传感器142和脉冲计数器143。参照图4,温度测量器140可包括温度代码发生器144和温度代码表145。温度代码表145
可包括第一温度代码表146和第二温度代码表147。
[0071] 可将温度测量命令从参照图2描述的命令发生器211输入到温度测量器140。温度测量命令可包括短模式命令(Short Mode Command)或长模式命令(Long Mode Command)中
的至少一个。
[0072] 模式寄存器141可包括指示温度测量命令的信息。具体地,存储在模式寄存器141中的值可根据温度测量命令而改变。例如,当输入短模式命令时,1可存储在模式寄存器141
中。另一方面,当输入长模式命令时,0可存储在模式寄存器141中。
[0073] 温度传感器142可感测存储器装置的内部温度。另选地,温度传感器142可测量存储器装置的内部温度。温度传感器142可生成并输出与所测量的内部温度对应的脉冲。例
如,所生成的脉冲数量可指示所测量的内部温度(或与之成比例)。
[0074] 脉冲计数器143可对从温度传感器142接收的脉冲数量进行计数。可根据从温度代码发生器144接收的控制信号来控制脉冲计数器143的操作时间。即,脉冲计数器143可从温
度代码发生器144接收与存储在模式寄存器141中的值对应的操作时间控制信息。另外,响
应于操作时间控制信息,可控制脉冲计数器143对脉冲数量进行计数的时间。具体地,在短
模式下,可控制脉冲计数器143的操作时间,以使得对脉冲进行计数的时间相对短。另一方
面,在长模式下,可控制脉冲计数器143的操作时间,以使得对脉冲进行计数的时间相对长。
由于在短模式下对脉冲进行计数的时间相对短,所以假设使用相同的时钟,要计数的最大
脉冲数量可小于长模式。因此,在短模式下从脉冲计数器输出的脉冲信息的精度或分辨率
可低于在长模式下输出的。在短模式下,存储器装置的操作可执行相对更长的时间。存储器
装置的操作可包括编程操作、读操作和擦除操作中的至少一个。
[0075] 温度代码发生器144可控制脉冲计数器143的操作时间。另外,温度代码发生器144可根据从脉冲计数器143接收的脉冲信息参考温度代码表145来生成温度代码。脉冲信息可
指示从温度传感器142生成的脉冲数量。具体地,模式信息(mode_info)可根据存储在模式
寄存器141中的值输入到温度代码发生器144。温度代码发生器144可与输入的模式信息对
应向脉冲计数器143提供操作时间控制信息。操作时间控制信息可包括第一使能信号和第
二使能信号中的至少一个。可响应于操作时间控制信息而控制脉冲计数器143的操作时间。
具体地,响应于短模式命令输入到模式寄存器141,温度代码发生器144可生成第一使能信
号。温度代码发生器144可将第一使能信号提供给脉冲计数器143。响应于第一使能信号,可
控制脉冲计数器143的操作时间以使得对脉冲进行计数的时间变得相对短。另一方面,响应
于长模式命令输入到模式寄存器141,温度代码发生器144可生成第二使能信号。温度代码
发生器144可将第二使能信号提供给脉冲计数器143。响应于第二使能信号,可控制脉冲计
数器143的操作时间以使得对脉冲进行计数的时间变得相对长。模式信息可指示温度代码
发生器144参考包括在温度代码表145中的两个或更多个温度代码表当中的哪一温度代码
表。温度代码发生器144可从脉冲计数器143接收脉冲信息,参考温度代码表145获得对应温
度代码,并将所获得的温度代码输出到存储控制器。
[0076] 例如,假设短模式命令从存储控制器输入到模式寄存器141。温度代码发生器144可参考模式寄存器141获得模式信息。模式信息可包括指示短模式的信息。另外,温度代码
发生器144可将第一使能信号提供给脉冲计数器143。温度传感器142可测量存储器装置的
内部温度。温度传感器142可生成与所测量的内部温度对应的脉冲数量。在实施方式中,可
不生成脉冲以指示特定测量温度,如图7中所指示。响应于第一使能信号,脉冲计数器143可
被控制为具有相对短的操作时间。脉冲计数器143可在短的操作时间内执行对温度传感器
142所生成的脉冲数量进行计数的操作。如本领域技术人员将理解,脉冲计数器143接收时
钟信号(未示出)并响应于其对脉冲数量进行计数。在实施方式中,假设在短模式和长模式
下相同时段的时钟输入到脉冲计数器143,由于在短模式下在相对短的时间内对脉冲数量
进行计数,所以可计数的最大脉冲数量可较小。即,在相对短的时间内可计数的最大脉冲数
量可小于在相对长的时间内可计数的最大脉冲数量。随着可计数的最大脉冲数量减少,由
温度代码发生器144生成的温度代码的精度或分辨率可降低。温度代码发生器144可接收脉
冲信息和模式信息,并且可参考与短模式对应的第一温度代码表146。温度代码发生器144
可从第一温度代码表146获得对应温度代码并输出对应温度代码。
[0077] 另一方面,假设长模式命令从存储控制器输入到模式寄存器141。温度代码发生器144可参考模式寄存器141获得模式信息。模式信息可包括指示长模式的信息。另外,温度代
码发生器144可将第二使能信号提供给脉冲计数器143。温度传感器142可测量存储器装置
的内部温度。温度传感器142可生成与所测量的内部温度对应的脉冲数量。如短模式下一
样,脉冲数量可为零个、一个或更多个,如图7中指示的。响应于第二使能信号,脉冲计数器
143可被控制为具有相对长的操作时间。脉冲计数器143可在长的操作时间内执行对由温度
传感器142生成的脉冲数量进行计数的操作。在实施方式中,假设在短模式和长模式下相同
时段的时钟输入到脉冲计数器143,由于在长模式下在相对长的时间内对脉冲数量进行计
数,所以可计数的最大脉冲数量可大于短模式下。即,在相对长的时间内可计数的最大脉冲
数量可大于在相对短的时间内可计数的最大脉冲数量。随着可计数的最大脉冲数量增加,
由温度代码发生器144生成的温度代码的精度或分辨率可增加。温度代码发生器144可接收
脉冲信息和模式信息并且可参考与长模式对应的第二温度代码表147。温度代码发生器144
可从第二温度代码表147获得对应温度代码并输出对应温度代码。
[0078] 图5A和图5B分别是描述在短模式和长模式下温度测量器140的温度测量时段的图。
[0079] 参照图5A,短模式可包括存储器装置执行操作的时段和测量存储器装置的温度的时段。具体地,短模式可包括执行存储器装置的操作的时段t0(总时间T)。在t0时段期间,存
储器装置可执行操作。该操作可包括编程操作、读操作或擦除操作中的至少一个。在另一实
施方式中,该操作可包括数据输入/输出操作和刷新操作中的至少一个。在执行存储器装置
的操作时,温度测量器140可不执行测量存储器装置的温度的操作。时段t1可紧接在t0时段
之后。在t1时段中,可在短模式下测量存储器装置的温度。在t1时段期间,温度测量器140可
测量存储器装置的温度并输出对应温度代码。在短模式下,由于温度测量器140的操作时间
相对短,所以输出温度代码的比特数可较小。因此,输出比特所指示的温度值与温度传感器
实际测量的温度值之间的差异可更大。例如,输出温度代码的比特数可为3比特。在短模式
下,温度测量器140输出的温度代码的精度或分辨率可相对低。
[0080] 参照图5B,长模式可包括执行操作的时段和测量存储器装置的温度的时段。具体地,长模式可包括执行存储器装置的操作的t3时段(总时间T)。在t3时段期间,存储器装置
可执行编程操作、读操作和擦除操作中的至少一个。在另一实施方式中,存储器装置可在t3
时段期间执行数据输入/输出操作和刷新操作中的至少一个。在执行存储器装置的操作时,
温度测量器140可不执行测量存储器装置的温度的操作。时段t4可紧接在t3时段之后。在t4
时段中,可在长模式下测量存储器装置的温度。在t4时段期间,温度测量器140可测量存储
器装置的温度并输出对应温度代码。由于在长模式下温度测量时段的操作时间相对长,所
以输出温度代码的比特数可较大。因此,输出比特所指示的温度值与温度传感器所测量的
温度值之间的差异可更小。例如,输出温度代码的比特数可为4比特。在长模式下,温度测量
器140输出的温度代码的精度或分辨率可相对高。
[0081] 参照图5A和图5B,在短模式下,由于测量存储器装置的温度达相对短的时间,所以可在与长模式相比相对更长的时间执行存储器装置的操作。在短模式下,由于存储器装置
的温度显著低于阈值,所以使用较少时间来测量温度,因此更多时间可用于存储器装置的
操作。即,当温度较高(即,高于阈值)进而其控制为相对高的优先级时,测量温度达更长的
时间段以生成更精确的温度值,在这种情况下可用于执行操作的时间较少。然而,当温度较
低(即,低于阈值)时,温度没那么值得关注。因此,可花费较少时间来测量温度,从而留下更
多时间来执行操作,因此改进存储器系统的总体效率。因此,根据实施方式,由于根据温度
不同地控制温度测量器140的操作时间,所以与不管温度如何均相同地控制温度测量器140
的操作时间的情况相比,存储器装置的性能可改进。
[0082] 图6是示出参照图2描述的模式设定组件的配置的框图。
[0083] 参照图6,模式设定组件212可包括阈值存储装置213和比较器214。
[0084] 由温度测量器140输出的温度代码可被输入到模式设定组件212。比较器214可将温度代码与阈值存储装置213中的阈值进行比较。温度代码可以是指示由温度测量器140测
量的存储器装置的温度的值。阈值可意指阈值温度,并且可以是用于确定温度测量器140的
操作模式的基准值。
[0085] 根据温度代码与阈值比较的结果,比较器214可输出用于控制命令发生器生成温度测量命令的信号,该温度测量命令指示温度测量器140要操作的操作模式(例如,短模式
或长模式)。例如,当输入温度代码小于阈值时,比较器214可输出短模式设定信号(Set_
short)。在另一示例中,当输入温度代码大于或等于阈值时,比较器214可输出长模式设定
信号(Set_long)。命令发生器(未示出)可接收短模式设定信号或长模式设定信号,并与之
对应生成用于确定温度测量器140的模式的命令。
[0086] 图7是示出温度代码表的图。
[0087] 参照图7,作为示例假设阈值是70。在实施方式中,当从存储器装置接收的温度代码小于或等于阈值70时,存储控制器可将短模式命令提供给存储器装置以用于将温度测量
器140的操作模式设定为短模式。存储器装置中的温度测量器140可接收短模式命令。温度
传感器可测量存储器装置的内部温度,并且脉冲发生器可与之对应生成脉冲。脉冲计数器
可对所生成的脉冲数量进行计数。当脉冲计数器向温度代码发生器提供与脉冲数量对应的
脉冲信息时,温度代码发生器可参考与短模式对应的第一温度代码表来生成温度代码。
[0088] 参考图7所示的第一温度代码表,示出分别与不同的所生成的脉冲数量对应的不同温度代码(Temp Code)。第一温度代码表可包括通过将50至67.5的各种温度转换为三比
特而获得的数据。例如,在参照图5A描述的t1时段,温度测量器140可测量存储器装置的内
部温度,并且可生成温度代码。当内部温度为50时,与之对应生成的脉冲数量可为零,并且
可生成并输出000作为温度代码。当内部温度为52.5时,所生成的对应脉冲数量可为一个,
并且可生成并输出001作为温度代码。以相同的方式,当内部温度为67.5时,所生成的对应
脉冲数量可为七个,并且可生成并输出111作为温度代码。参考第一温度代码表,在短模式
下,可针对相隔2.5度的多个温度中的每一个生成不同的温度代码。
[0089] 参考图7所示的第二温度代码表,示出分别与不同的所生成的脉冲数量对应的不同温度代码。第二温度代码表可包括通过将70至88.75的温度转换为四比特而获得的数据。
例如,在参照图5B描述的t4时段,温度测量器140可测量存储器装置的内部温度,并且可生
成温度代码。当内部温度为70时,与之对应生成的脉冲数量可为零,并且可生成并输出0000
作为温度代码。当内部温度为71.25时,所生成的对应脉冲数量可为一个,并且可生成并输
出0001作为温度代码。以相同的方式,当内部温度为88.75时,所生成的对应脉冲数量可为
十五个,并且可生成并输出1101作为温度代码。参考第二温度代码表,在长模式下,可针对
相隔1.25度的多个温度中的每一个生成不同的温度代码。
[0090] 参照图7,在短模式下,可按照2.5度的间隔生成不同的温度代码。相反,在长模式下,可按照1.25度的间隔生成不同的温度代码。温度代码的精度或分辨率随着温度间隔减
小而增加。相反,温度代码的精度或分辨率随着温度间隔增大而减小。
[0091] 当温度代码的精度或分辨率高时,温度测量器140可操作相对长的时间,并且可输出可指示精确温度的温度代码。因此,在接近节流温度的较高温度下,以长模式操作的温度
测量器140可能是有用的。
[0092] 当温度代码的精度或分辨率低时,温度测量器140操作相对短的时间,并且可输出可指示不太精确的温度的温度代码。然而,由于作为存储器装置的操作的编程操作、读操作
或擦除操作仅停止较短时间,所以可在存储器装置的操作效率方面进一步改进存储器装置
的性能。即,在相对远离节流温度的较低温度下以短模式操作的温度测量器140有利地允许
更多时间用于其它操作。
[0093] 图8是示出温度测量器140的另一实施方式的框图。
[0094] 参照图8,温度测量器140可包括模式寄存器141、温度传感器142和脉冲计数器143。参照图8,温度测量器140可包括温度代码发生器144和温度代码表145。温度代码表145
可包括第一温度代码表146和第二温度代码表147。温度测量器140可按照与参照图4描述的
方式相似的方式操作。因此,以下描述主要集中在图8的温度测量器140的配置和操作相对
于图4的差异上。
[0095] 参照图8,温度传感器142可生成与所测量的内部温度对应的脉冲。例如,可生成根据内部温度具有不同脉冲宽度的脉冲。另外,可生成根据温度测量器140的操作模式具有不
同脉冲宽度的脉冲。
[0096] 具体地,温度代码发生器144可参考模式寄存器141获得模式信息(mode_info)。模式信息可包括指示短模式或长模式的信息。温度代码发生器144可向温度传感器142提供与
模式信息对应的脉冲模式改变信息。脉冲模式改变信息可包括短模式温度脉冲发生信号或
长模式温度脉冲发生信号。温度传感器142可响应于脉冲模式改变信息而生成短模式温度
脉冲或长模式温度脉冲。温度传感器142所生成的短模式温度脉冲或长模式温度脉冲可具
有与所感测的内部温度对应的脉冲宽度。下面参照图9A和图9B描述短模式温度脉冲和长模
式温度脉冲的示例性波形。当温度传感器142生成与不同操作模式和不同内部温度对应的
脉冲时,脉冲计数器143可对所生成的脉冲的脉冲宽度的长度进行计数。温度代码发生器
144可从温度代码表145获得对应温度代码并将其提供给存储控制器,如参照图4所描述的。
[0097] 图9A和图9B是示出参照图8描述的脉冲的波形的图。
[0098] 参照图9A和图9B给出的描述是在阈值为70的背景下进行的。参照图9A,示出当温度测量器140在短模式下操作时短模式温度脉冲的示例性波形。当所测量的内部温度为50
℃时,脉冲发生器可响应于其生成脉冲。在图9A中,脉冲的逻辑高宽度被表示为a1,并且脉
冲的逻辑低宽度被表示为a2。当所测量的内部温度为55℃时,脉冲发生器可响应于其生成
脉冲。脉冲的逻辑高宽度被指定为a3,并且脉冲的逻辑低宽度被指定为a4。图9A中的其它两
个测量的温度示例遵循相同的格式。即,所生成的各个对应脉冲宽度具有逻辑低宽度(在60
℃的情况下表示为a5,在65℃的情况下表示为a7)和逻辑高宽度(在60℃的情况下表示为
a6,在65℃的情况下表示为a8)。因此,对于各个测量的内部温度,生成具有不同逻辑高宽度
的脉冲。当对脉冲的逻辑高宽度或逻辑低宽度的长度进行计数时,可获得对应温度代码。
[0099] 参照图9B,示出当温度测量器140在长模式下操作时长模式温度脉冲的示例性波形。如图9B所示,示出对于70℃至85℃范围内的温度按照2.5℃的间隔的不同脉冲。各个脉
冲具有逻辑高宽度部分和逻辑低宽度部分。对于摄氏温度70°、72.5°、75°、77.5°、80°、
82.5°和85°,高逻辑宽度分别表示为b1、b3、b5、b7、b9、b11和b13,低逻辑宽度分别表示为
b2、b4、b6、b8、b10、b12和b14。因此,各个脉冲具有指示对应测量的内部温度的不同逻辑高
宽度。当对脉冲的逻辑高宽度或逻辑低宽度进行计数时,可获得对应温度代码。
[0100] 例如,在两种操作模式(短和长)下,可在所生成的脉冲的逻辑高时段期间测量内部温度。参照图9A和图9B,与长模式相比,温度传感器在短模式下测量内部温度的时段可相
对短。因此,在短模式下,可输出精度较低但使用较少比特数的温度代码。另一方面,与短模
式相比,温度传感器在长模式下测量内部温度的时段可相对长。因此,可输出由更多比特表
示的更精确的温度代码。参照图9A,由于使用较少比特数来输出温度代码,所以所表示的温
度与实际温度之间的差异可大于图9B的长模式。即,在使用较少比特数来输出温度代码的
短模式下温度代码的精度或分辨率可低于长模式。在短模式下,由于温度传感器测量内部
温度的时段较短,所以存储器装置的操作停止的时间可缩短。因此,在短模式下,存储器装
置可具有改进的性能。在长模式下,由于以高精度测量内部温度,所以可精确地确定存储器
装置是否达到节流温度。
[0101] 图10是描述根据实施方式的存储控制器的操作方法的流程图。
[0102] 在步骤S1010中,存储控制器可接收从存储器装置输出的温度代码。温度代码可以是指示由存储器装置中包括的温度测量器140测量的温度的值。
[0103] 在步骤S1020中,存储控制器可将所接收的温度代码与阈值进行比较。阈值可意指阈值温度,并且可以是用于确定温度测量器140的操作模式的基准值。当温度代码小于阈值
时,处理可进行到步骤S1030。当温度代码大于或等于阈值时,处理可进行到步骤S1040。
[0104] 在步骤S1030中,存储控制器可向存储器装置提供短模式命令(Short Mode Command)以使得存储器装置中的温度测量器140在短模式下操作。
[0105] 在步骤S1040中,存储控制器可向存储器装置提供长模式命令(Long Mode Command)以使得存储器装置中的温度测量器140在长模式下操作。
[0106] 图11是描述根据实施方式的存储器装置的操作方法的流程图。
[0107] 在步骤S1110中,存储器装置可从存储控制器接收温度测量命令。温度测量命令可包括短模式命令或长模式命令。
[0108] 在步骤S1120中,存储器装置中的温度测量器140可设定与所接收的温度测量命令对应的操作模式。操作模式可以是短模式或长模式。
[0109] 在步骤S1130中,存储器装置中的温度测量器140可在设定的操作模式下使用温度传感器来测量存储器装置的内部温度。温度测量器140可使用脉冲发生器来生成与内部温
度对应的脉冲。
[0110] 在步骤S1140中,可生成与从脉冲发生器生成的脉冲对应的温度代码。即,可生成与内部温度对应的脉冲,并且可生成与所生成的脉冲对应的温度代码。因此,温度代码可以
是指示由存储器装置中的温度测量器140测量的内部温度的值。
[0111] 在步骤S1150中,存储器装置可将所生成的温度代码提供给存储控制器,然后存储控制器可如先前所述操作。存储控制器可基于所接收的温度代码来确定当执行温度测量操
作时温度测量器140的操作模式。即,当向存储器装置提供下一温度测量命令时,存储控制
器可确定温度测量器140是在短模式还是长模式下操作。
[0112] 图12是示出根据本公开的实施方式的存储器装置100的图。
[0113] 参照图12,存储器装置可包括存储器单元阵列110、外围电路120、控制逻辑130和温度测量器140。
[0114] 存储器单元阵列110包括多个存储块BLK1至BLKz。多个存储块BLK1至BLKz通过行线RL连接到地址解码器121。存储块BLK1至BLKz可通过位线BL1至BLm连接到页缓冲器组
123。多个存储块BLK1至BLKz中的每一个包括多个存储器单元。在实施方式中,多个存储器
单元是非易失性存储器单元。连接到同一字线的存储器单元可被定义为一页。即,存储器单
元阵列110由多个物理页配置。因此,一个存储块可包括多个页。
[0115] 包括在存储器单元阵列110中的各个存储器单元可被配置为存储一个数据比特的单级单元(SLC)、存储两个数据比特的多级单元(MLC)、存储三个数据比特的三级单元(TLC)
或者存储四个数据比特的四级单元(QLC)。
[0116] 外围电路120可被配置为在控制逻辑130的控制下对存储器单元阵列110的所选区域执行编程操作、读操作或擦除操作。外围电路120可驱动存储器单元阵列110。例如,在控
制逻辑130的控制下,外围电路120可将各种操作电压施加到行线RL和位线BL1至BLn或者使
所施加的电压放电。
[0117] 外围电路120可包括地址解码器121、电压发生器122、页缓冲器组123、列解码器124、输入/输出电路125和感测电路126。
[0118] 外围电路120驱动存储器单元阵列110。例如,外围电路120可驱动存储器单元阵列110执行编程操作、读操作和擦除操作。
[0119] 地址解码器121通过行线RL连接到存储器单元阵列110。行线RL可包括至少一条源极选择线、多条字线和至少一条漏极选择线。在实施方式中,字线可包括正常字线和虚设字
线。行线RL还可包括管选择线。
[0120] 地址解码器121被配置为响应于控制逻辑130的控制而操作。地址解码器121从控制逻辑130接收行地址RADD。
[0121] 地址解码器121被配置为将行地址RADD解码。地址解码器121根据解码的地址来选择存储块BLK1至BLKz当中的至少一个存储块。另外,地址解码器121可根据解码的地址来选
择所选存储块的至少一条字线以将电压发生器122所生成的电压施加到至少一条字线WL。
[0122] 例如,在编程操作期间,地址解码器121可将编程电压施加到所选字线并将电平低于编程电压的编程通过电压施加到未选字线。在编程验证操作期间,地址解码器121可将验
证电压施加到所选字线并将高于验证电压的验证通过电压施加到未选字线。在读操作期
间,地址解码器121可将读电压施加到所选字线并将高于读电压的读通过电压施加到未选
字线。
[0123] 在实施方式中,以存储块为单位执行存储器装置100的擦除操作。在擦除操作期间,地址解码器121可根据解码的地址选择一个存储块。在擦除操作期间,地址解码器121可
将接地电压施加到与所选存储块连接的字线。
[0124] 电压发生器122响应于控制逻辑130的控制而操作。电压发生器122被配置为使用供应给存储器装置的外部电源电压来生成多个电压。具体地,电压发生器122可响应于操作
信号OPSIG而生成在编程操作、读操作和擦除操作中使用的各种操作电压Vop。例如,电压发
生器122可响应于控制逻辑130的控制而生成编程电压、验证电压、通过电压、读电压、擦除
电压等。
[0125] 在实施方式中,电压发生器122可通过调节外部电源电压来生成内部电源电压。由电压发生器122生成的内部电源电压用作存储器装置100的操作电压。
[0126] 在实施方式中,电压发生器122可使用外部电源电压或内部电源电压来生成多个电压。
[0127] 例如,电压发生器122可包括接收内部电源电压的多个泵浦电容器,并且响应于控制逻辑130的控制而选择性地启用多个泵浦电容器以生成多个电压。
[0128] 所生成的多个电压可通过地址解码器121供应给存储器单元阵列110。
[0129] 缓冲器组123包括第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn,它们分别通过第一位线BL1至第n位线BLn连接到存储器单元阵列110。第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn在控制
逻辑130的控制下操作。具体地,第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn可响应于页缓冲器控
制信号PBSIGNALS而操作。例如,第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn可暂时存储通过第一
位线BL1至第n位线BLn接收的数据,或者可在读操作或验证操作期间感测位线BL1至BLn的
电压或电流。
[0130] 具体地,在编程操作期间,当编程脉冲被施加到所选字线时,第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn可通过第一位线BL1至第n位线BLn将通过数据输入/输出电路125接收的数
据DATA传送至所选存储器单元。根据所传送的数据DATA对所选页的存储器单元进行编程。
连接到施加有编程允许电压(例如,接地电压)的位线的存储器单元可具有增加的阈值电
压。连接到施加有编程禁止电压(例如,电源电压)的位线的存储器单元的阈值电压可维持。
在编程验证操作期间,第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn通过第一位线BL1至第n位线BLn
从所选存储器单元读取页数据。
[0131] 在读操作期间,在列解码器124的控制下,第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn通过第一位线BL1至第n位线BLn从所选页的存储器单元读取数据DATA,并将所读取的数据
DATA输出到数据输入/输出电路125。
[0132] 在擦除操作期间,第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn可将第一位线BL1至第n位线BLn浮置。
[0133] 列解码器124可响应于列地址CADD而在输入/输出电路125和页缓冲器组123之间传送数据。例如,列解码器124可通过数据线DL与第一页缓冲器PB1至第n页缓冲器PBn交换
数据,或者可通过列线CL与输入/输出电路125交换数据。
[0134] 输入/输出电路125可将从参照图1描述的存储控制器200接收的命令CMD和地址ADDR传送至控制逻辑130,或者可与列解码器124交换数据DATA。在实施方式中,可通过输
入/输出电路125传送温度代码。温度代码可指示通过温度测量器140测量存储器装置100的
内部温度而获得的值。
[0135] 感测电路126可在读操作或验证操作期间响应于允许比特信号VRYBIT而生成基准电流,并且可将从页缓冲器组123接收的感测电压VPB与通过基准电流生成的基准电压进行
比较,以输出通过信号PASS或失败信号FAIL。
[0136] 控制逻辑130可响应于命令CMD和地址ADDR而输出操作信号OPSIG、行地址RADD、页缓冲器控制信号PBSIGNALS和允许比特VRYBIT以控制外围电路120。另外,控制逻辑130可响
应于通过信号PASS或失败信号FAIL而确定验证操作通过还是失败。
[0137] 温度测量器140可执行与参照图1、图2、图3和图8所述相同或相似的操作。参照图12,尽管根据实施方式的温度测量器140被示出为定位在控制逻辑130外部,但是温度测量
器140可被包括在控制逻辑130中。上面描述了温度测量器140的细节,因此这里不再重复这
些细节。
[0138] 图13是示出图1的存储控制器的另一实施方式的图。
[0139] 存储控制器1000连接到主机(Host)和存储器装置。存储控制器1000被配置为响应于来自主机的请求而访问存储器装置。
[0140] 参照图13,存储控制器1000可包括处理器1010、存储器缓冲器1020、纠错器(ECC)1030、主机接口1040、缓冲控制器1050、存储器接口1060和总线1070。
[0141] 总线1070可被配置为在存储控制器1000的组件之间提供通道。
[0142] 处理器1010可控制存储控制器1000的总体操作并且可执行逻辑运算。处理器1010可通过主机接口1040与外部主机通信,并且通过存储器接口1060与存储器装置通信。另外,
处理器1010可通过缓冲控制器1050与存储器缓冲器1020通信。处理器1010可使用存储器缓
冲器1020作为操作存储器、高速缓存存储器或缓冲存储器来控制存储装置的操作。
[0143] 处理器1010可执行闪存转换层(FTL)的功能。处理器1010被配置为将从主机接收的数据随机化。例如,处理器1010可使用随机种子将从主机接收的数据随机化。随机化的数
据作为要存储的数据被提供给存储器装置,并且被编程到存储器单元阵列。
[0144] 处理器1010被配置为在读操作期间将从存储器装置接收的数据去随机化。例如,处理器1010可使用随机种子将从存储器装置接收的数据去随机化。去随机化的数据可被输
出到主机。
[0145] 在实施方式中,处理器1010可通过驱动软件或固件来执行随机化和去随机化。
[0146] 存储器缓冲器1020可用作处理器1010的操作存储器、高速缓存存储器或缓冲存储器。存储器缓冲器1020可存储由处理器1010执行的代码和命令。存储器缓冲器1020可存储
由处理器1010处理的数据。存储器缓冲器1020可包括静态RAM(SRAM)或动态RAM(DRAM)。
[0147] 纠错器1030可执行纠错。纠错器1030可基于要通过存储器接口1060写到存储器装置的数据来执行纠错编码(ECC编码)。纠错编码的数据可通过存储器接口1060被传送至存
储器装置。纠错器1030可通过存储器接口1060对从存储器装置接收的数据执行纠错解码
(ECC解码)。例如,纠错器1030可作为存储器接口1060的组件而被包括在存储器接口1060
中。
[0148] 主机接口1040被配置为在处理器1010的控制下与外部主机通信。主机接口1040可被配置为使用诸如通用串行总线(USB)、串行AT附件(SATA)、串行附接SCSI(SAS)、高速芯片
间(HSIC)、小型计算机系统接口(SCSI)、外围组件互连(高速PCI)、高速非易失性存储器
(NVMe)、通用闪存(UFS)、安全数字(SD)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、双列直插存储
器模块(DIMM)、注册DIMM(RDIMM)和/或负载减少DIMM(LRDIMM)的各种通信方法中的至少一
种来执行通信。
[0149] 缓冲控制器1050被配置为在处理器1010的控制下控制存储器缓冲器1020。
[0150] 存储器接口1060被配置为在处理器1010的控制下与存储器装置通信。存储器接口1060可通过通道与存储器装置通信命令、地址和数据。
[0151] 例如,存储控制器1000可不包括存储器缓冲器1020和缓冲控制器1050。
[0152] 例如,处理器1010可使用代码来控制存储控制器1000的操作。处理器1010可从存储控制器1000的非易失性存储器装置(例如,只读存储器)加载代码。作为另一示例,处理器
1010可通过存储器接口1060从存储器装置加载代码。
[0153] 例如,存储控制器1000的总线1070可被分成控制总线和数据总线。数据总线可被配置为发送存储控制器1000内的数据,并且控制总线可被配置为发送存储控制器1000内的
诸如命令和地址的控制信息。数据总线和控制总线可彼此分离以不相互干扰或影响。数据
总线可连接到主机接口1040、缓冲控制器1050、纠错器1030和存储器接口1060。控制总线可
连接到主机接口1040、处理器1010、缓冲控制器1050、存储器缓冲器1202和存储器接口
1060。
[0154] 在实施方式中,图13的处理器1010可包括图1的温度传感器控制器210。
[0155] 图14是示出根据本公开的实施方式的应用包括存储器装置的存储装置的存储卡系统的框图。
[0156] 参照图14,存储卡系统2000包括存储控制器2100、存储器装置2200和连接器2300。
[0157] 存储控制器2100连接到存储器装置2200。存储控制器2100被配置为访问存储器装置2200。存储控制器2100可被实现为与参照图1描述的存储控制器200相同或基本上相同。
[0158] 例如,存储控制器2100可包括诸如随机存取存储器(RAM)、处理器、主机接口、存储器接口和纠错器的组件。
[0159] 存储控制器2100可通过连接器2300与外部装置通信。存储控制器2100可根据特定通信标准来与外部装置(例如,主机)通信。例如,存储控制器2100被配置为通过诸如通用串
行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(MCM)、外围组件互连(PCI)、高速PCI(PCI-E)、高
级技术附件(ATA)、串行ATA、并行ATA、小型计算机系统接口(SCSI)、增强小型磁盘接口
(ESDI)、集成驱动电子设备(IDE)、FireWire、通用闪存(UFS)、Wi-Fi、蓝牙和/或NVMe的各种
通信标准中的至少一种来与外部装置通信。例如,连接器2300可由上述各种通信标准中的
至少一种来定义。
[0160] 例如,存储器装置2200可被实现为诸如电可擦除可编程ROM(EEPROM)、NAND闪存、NOR闪存、相变RAM(PRAM)、电阻RAM(ReRAM)、铁电RAM(FRAM)和/或自旋转矩磁性RAM(STT-
MRAM)的各种非易失性存储器元件中的任一种。
[0161] 例如,存储控制器2100或存储器装置2200可按照诸如堆叠式封装(PoP)、球格阵列(BGA)、芯片级封装(CSP)、带引线的塑料芯片载体(PLCC)、塑料双列直插封装(PDIP)、华夫
管芯封装、晶圆形式管芯、板载芯片(COB)、陶瓷双列直插封装(CERDIP)、塑料公制四方扁平
封装(MQFP)、薄四方扁平封装(TQFP)、小外形(SOIC)、收缩型小外形封装(SSOP)、薄小外形
(TSOP)、薄四方扁平封装(TQFP)、系统封装(SIP)、多芯片封装(MCP)、晶圆级制造封装(WFP)
或晶圆级工艺层叠封装(WSP)的方法被封装并作为一个半导体封装来提供。另选地,存储器
装置2200可包括多个非易失性存储器芯片,它们可基于任何上述封装方法来封装并作为一
个半导体封装来提供。
[0162] 例如,存储控制器2100和存储器装置2200可被集成到一个半导体装置中。例如,存储控制器2100和存储器装置2200可被集成到一个半导体装置中以配置固态驱动器(SSD)。
在另一实施方式中,存储控制器2100和存储器装置2200可被集成到一个半导体装置中以配
置诸如PC卡(个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA))、紧凑闪存卡(CF)、智能媒体卡(SM或
SMC)、记忆棒、多媒体卡(MMC、RS-MMC、MMCmicro或eMMC)、SD卡(SD、miniSD、microSD或SDHC)
和/或通用闪存(UFS)的存储卡。
[0163] 例如,存储器装置2200可被配置为与参照图1描述的存储器装置100相同或基本上相同。
[0164] 图15是示出根据本公开的实施方式的应用包括存储器装置的存储装置的固态驱动器(SSD)系统的框图。
[0165] 参照图15,SSD系统3000包括主机3100和SSD 3200。SSD 3200通过信号连接器3001来与主机3100交换信号SIG,并且通过电源连接器3002来接收电力PWR。SSD 3200包括SSD控
制器3210、多个闪存3221至322n、辅助电源装置3230和缓冲存储器3240。
[0166] 在实施方式中,SSD控制器3210可执行参照图1描述的存储控制器200的功能。
[0167] SSD控制器3210可响应于从主机3100接收的信号SIG来控制多个闪存3221至322n。例如,信号SIG可以是基于主机3100与SSD 3200之间的接口的信号。例如,信号SIG可由诸如
通用串行总线(USB)、多媒体卡(MMC)、嵌入式MMC(MCM)、外围组件互连(PCI)、高速PCI(PCI-
E)、高级技术附件(ATA)、串行ATA、并行ATA、小型计算机系统接口(SCSI)、增强小型磁盘接
口(ESDI)、集成驱动电子设备(IDE)、FireWire、通用闪存(UFS)、Wi-Fi、蓝牙和/或NVMe的各
种接口中的至少一个定义。
[0168] 辅助电源装置3230通过电源连接器3002连接到主机3100。辅助电源装置3230可从主机3100接收电力PWR并且可对电力进行充电。当来自主机3100的电力供应不平稳时,辅助
电源装置3230可提供SSD 3200的电力。例如,辅助电源装置3230可设置在SSD 3200中或SSD 
3200外部。例如,辅助电源装置3230可设置在主板上并且可向SSD 3200提供辅助电力。
[0169] 缓冲存储器3240作为SSD 3200的缓冲存储器操作。例如,缓冲存储器3240可暂时存储从主机3100接收的数据或从多个闪存3221至322n接收的数据,或者可暂时存储闪存
3221至322n的元数据(例如,映射表)。缓冲存储器3240可包括诸如DRAM、SDRAM、DDR SDRAM、
LPDDR SDRAM和GRAM的易失性存储器或者诸如FRAM、ReRAM、STT-MRAM和PRAM的非易失性存
储器。
[0170] 例如,非易失性存储器3321至322n可被配置为与参照图2描述的存储器装置100相同或基本上相同。
[0171] 图16是示出根据本公开的实施方式的应用包括存储器装置的存储装置的用户系统的框图。
[0172] 参照图16,用户系统4000包括应用处理器4100、存储器模块4200、网络模块4300、存储模块4400和用户接口4500。
[0173] 应用处理器4100可驱动包括在用户系统4000中的组件、操作系统(OS)、用户程序等。例如,应用处理器4100可包括控制包括在用户系统4000中的组件的控制器、接口、图形
引擎等。应用处理器4100可作为系统芯片(SoC)提供。
[0174] 存储器模块4200可作为用户系统4000的主存储器、操作存储器、缓冲存储器或高速缓存存储器操作。存储器模块4200可包括诸如DRAM、SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3 
SDRAM、LPDDR SDARM、LPDDR2 SDRAM和LPDDR3SDRAM的易失性随机存取存储器或诸如PRAM、
ReRAM、MRAM和FRAM的非易失性随机存取存储器。例如,应用处理器4100和存储器模块4200
可基于堆叠式封装(POP)来封装并作为一个半导体封装来提供。
[0175] 网络模块4300可与外部装置通信。例如,网络模块4300可支持诸如码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、宽带CDMA(WCDMA)、CDMA-2000、时分多址(TDMA)、长期演
进、Wimax、WLAN、UWB、蓝牙和WI-FI的无线通信。例如,网络模块4300可被包括在应用处理器
4100中。
[0176] 存储模块4400可存储数据。例如,存储模块4400可存储从应用处理器4100接收的数据。另选地,存储模块4400可将存储在存储模块4400中的数据发送到应用处理器4100。例
如,存储模块4400可被实现为诸如相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻RAM(RRAM)、NAND闪
存、NOR闪存和三维NAND闪存的非易失性半导体存储器元件。例如,存储模块4400可作为诸
如存储卡的可移除存储装置(可移除驱动器)以及用户系统4000的外部驱动器来提供。
[0177] 例如,存储模块4400可包括多个非易失性存储器装置,并且该多个非易失性存储器装置可被配置为与参照图1描述的存储器装置100相同或基本上相同。
[0178] 用户接口4500可包括用于向应用处理器4100输入数据或指令或者用于向外部装置输出数据的接口。例如,用户接口4500可包括诸如键盘、键区、按钮、触摸面板、触摸屏、触
摸板、触摸球、相机、麦克风、陀螺仪传感器、振动传感器和压电元件的用户输入接口。用户
接口4500可包括诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示装置、有源矩阵OLED
(AMOLED)显示装置、LED、扬声器和监视器的用户输出接口。
[0179] 本公开的实施方式提供了一种具有温度传感器的温度测量器,其在测量装置的温度时能够在不同的模式下操作以提供不同的精度级别,从而降低包括该装置的系统的性能
劣化。
[0180] 尽管示出和描述了本发明的各种实施方式,但是本领域技术人员根据本公开将理解,所公开的实施方式仅是示例。因此,本发明不限于所公开的任何实施方式或受其限制。
相反,本发明涵盖所公开的任何实施方式的所有修改和变化,使得这些修改和变化落在权
利要求的范围内。
[0181] 相关申请的交叉引用
[0182] 本申请要求2019年11月21日提交的韩国专利申请号10-2019-0150506的优先权,其通过引用整体并入本文。